Способ аварийного управления перетоками мощностей в энергосистеме

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение селективности. Для этого моделируют вектора напряжений в двух точках электропередачи. Сравнивают скорость изменения угла между упомянутыми векторами напряжений с уставкой. Фиксируют знак угла и последовательность попадания угла в заданные интервалы. По выявленной последовательности определяют дефицитную и избыточную части энергосистемы. В случае превышения скорости изменения угла уставки отключают генераторы в избыточной части и нагрузку в дефицитной части энергосистемы и производят деление энергосистемы. 3 ил. е (Л САЗ СО 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) S U (I I) А1 (51) 4 Н 02 J 3/24 ю ): ( () (Ъ ()

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3957419/24-07 (22) 25.09.85 (46) 23.09.87. Бюл. Ф 35 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) К.А.Бринкис и Г.И.Бочкарева (53) 621.316.728 (088.8) (56) Сивокобыленко В.Ф., Носов В.М.

Реле частоты, реагирующее на скорость изменения частоты. — Электрические станции, 1977, N - )2.

Авторское свидетельство СССР

9 452893, кл. H 02 J 3/24, 1972.

Авторское свидетельство СССР

9 970561, кл. Н 02 J 3/24, 1980. (54) СПОСОБ АВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕPET0KANH ИОЩНОСТЕЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения — повышение селективности. Для этого моделируют вектора напряжений в двух точках электропередачи. Сравнивают скорость изменения угла между упомянутыми векторами напряжений с уставкой. Фиксируют знак угла и последовательность попадания угла в заданные интервалы.

По выявленной последовательности определяют дефицитную и избыточную части энергосистемы. В случае превышения скорости изменения угла уставки отключают генераторы в избыточной части и нагрузку в дефицитной части энергосистемы и производят деление энергосистемы. 3 ил.

1 133

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварий— ной автоматике.

Целью изобретения является повышение селективности.

На фиг.l представлена структурная схема устройства, реализующего способ аварийного управления перетоками мощностей в энергосистеме; на фиг.2 характеристики измерительных органов устройства; на фиг.3 — схема электропередачи с использованием предлагаемого. способа.

Устройство содержит блок 1 моделирования напряжения О, (первая точка в сети) и напряжения U (вторая точка в сети), блок 2 измерения модуля угла, блок 3 памяти, компаратор блок 5 выявления знака угла, пороговые блоки 6 и 7, логический элемент И 8, D-триггер 9, блок 10 памяти, логические элементы И 11 и 12, являющиеся входными блоками, выход 13 устройства, фиксирующий дефицит активной мощности в первой энергосистеме, и выход 14 устройства, фикси1 рующий дефицит активной мощности во второй энергосистеме.

Е!а фиг.2 приняты следующие обозначения: U< и Й вЂ”. моделируемые напряжения, формируемые согласно выражению

= U+ 1 „, к где U — напряжение в месте установки устройства;

I — - ток по линии электропередачи;

Ек, и Z „— сопротивления до первой и второй моделируемых точек сети соответственно, Ч вЂ” значение угла между напряжения-!

I ми U u U при котором происходит г фиксация попадания этого угла в пер— вый заданный интервал (при опережающем векторе Е12, т.е. при дефиците активной мощности в первой электрической системе)," - Ц вЂ” значение угла между напряжениями U, и ЕЕ2, при котором происходит фиксация попадания этого угла в первый заданный интервал (при опережающем векторе

U, т.е. при дефиците активной мощности во второй электрической системе); 2 и -q — значения углов между напряжениями U u U, при которых происходит фиксация попадания этих

/ц;„ / — /ч;/ = q,.„, где Ьq — заданный порог. (21

9745 углов во второй заданный интервал; угол между моделируемыми напряжениями при максимально допустимом перетоке активной мощности по межсис() темной линии электропередачи.

Электропередача (фиг.3) происходит по линии, содержащей устройства 15 и 16, реализующие предлагаемый спо1п соб, выключатели 17 мощности и потребители 18 мощности (нагрузки).

Блок 1 моделирования напряжений является входным блоком устройства, реализующего предлагаемый способ. На15 пряжения с выхор,а блока 1 моделирования напряжений гоступают на входы блока 2 измерения модуля угла и блока 5 выявления знака угла. Выходной сигнал блока 2 измерения модуля угла поступает на входы блока 3 памяти, порогового блока 6, порогового бло— ка 7 и компаратора 4. Выход компаратора 4 через блок 10 памяти подключен к первым входам логических элемен25 тов И 11 и 12, являющихся выходными блоками устройства. Второй вход логического элемента И 11 подключен к инверсному выходу D-триггера 9, прямой выход которого подключен к второму

ЗО входу логического элемента И 12. Тактовый вход D-триггера 9 и третий вход логического элемента И 11 подключены к выходу логического элемента И 8, информационный вход D-тригге35 ра 9 — к выходу порогового блока 7, а установочный вход — к выходу блока 10 памяти. Входы логического элемента И 8 подключены к выходам порогового блока би блока 5 выявления

4п знака угла. В предлагаемом варианте реализации способа устройство работает следующим образом.

Блок измерения модуля угла в каж45 дый полупериод изменения напряжений

U(и U2, моделируе блоком l моделирования напряжений, производит измерение модуля угла между этими напряжениями. После завершения каждого измерения происходит запись результата измерения /q,(в блок 3 памяти, откуда этот результат поступает на первый вход компаратора 4, На.второй вход компаратора 4 поступает результат текущего измерения /ц;+,/ . КоМггаратор срабатывает при условии з ) 3397

Срабатывание компаратора 4 фиксируется на заданное время блоком 10 памяти, на выходе которого появляется логическая "1" . Появление логической "1" на выходе блока 10 памяти может произойти лишь при достаточно быстром изменении угла между моделируемыми напряжениями U< и U, т.е. при возникновении возмущений в энер- !О госистеме (возникновении дефицита активной мощности в одной из связываемых магистральной линией электропередачи энергосистем).

Одновременно с контролем скорости !5 изменения модуля угла электропередачи происходит контроль знака угла, что осуществляет блок 5 выявления знака угла, на выходе которого появляется логическая "1" при U, опере- 2р жающем U,. Пороговый блок 6 срабатывает при выполнении условия

Пороговый блок 7 срабатывает при 25 выполнении условия (4)

На выходе логического элемента И8 появляется логическая 1" при выпол- дц нении условия (3) и при появлении логической "1" на выходе блока 5 выявления знака угла. Следовательно, логическая "1" появляется на выходе логического элемента И 8 при попада-. нии угла между моделируемыми напряженными б, и Uz в первый заданный интервал, а на выходе порогового блока 7 — при попадании модуля угла между моделируемыми напряжениями во второй заданный интервал, D-триггер 9 фиксирует последовательность появления логических "1" на выходах порогового блока 7 и логического элемента И 8. Фиксация указанной последова- 45 тельности происходит в момент появления логической "1" на выходе логического элемента И 8, подключенного к тактовому входу D-триггера 9. При появлении этой "1" (по фронту) на прямом выходе D-триггера возникает логическая "1", если она в этот момент присутствовала на его информаи и ционном входе, и логический О, если он в этот момент присутствовал на указанном входе. На инверсном выходе

D-триггера 9 в обоих случаях появляются инверсные по сравнению с прямым выходом сигналы. Следовательно, появ45 ление логической "1" на инверсном выходе D-триггера 9 соответствует первоначальному попаданию угла между моделируемыми напряжениями в первый заданный интервал, а появление логической 1 на прямом выходе D-триггера 9 возможно лишь в случае первоначального попадания угла между моделируемыми напряжениями во второй заданный интервал. На выходе выходного логического элемента И 11 сигнал может появиться лишь при одновременном срабатывании блока )О памяти, логического элемента И 8 и наличии логической на инверсном выходе

D-триггера 9, что возможно лишь при первоочередном срабатывании логического элемента И 8 (по сравнению с пороговым блоком 7), На выходе выходного логического элемента И 12 сигнал (логическая "1") может появиться лишь при одновременном срабатывании блока 10 памяти и появлении сигнала логическая "1" на прямом выходе D-триггера 9, что возможно лишь при первоочередном срабатывании порогового блока 7 (по сравнении со срабатыванием логического элемента И 8).

Таким образом, на выходе логического элемента И 11 появляется сигнал в случае достаточно быстрого изменения модуля угла между моделируемыми напряжениями и опережающем характере вектора U< (по сравнению с вектором

U ), что соответствует возникновению дефицита активной мощности в энергосистеме, подключенной к магистральной электропередаче в точке, в которой напряжение соответствует моделируемому напряжении U, .

При тех же условиях, но при опеI режающем характере вектора U< появляется сигнал на выходе логического элемента И 12, что свидетельствует о возникновении дефицита активной мощности в энергосистеме, подключен-, ной к магистральной электропередаче в точке, соответствующей моделируемому напряжению Б

Таким образом, предлагаемый способ аварийноro управления перетоками мощностей в энергосистемах позволяет идентифицировать энергосистему, в которой возник дефицит активной мощности и может быть применен для се— лективного принятия мер по ограничению перетоков мощности по магистральным линиям электропередачи, отключе5 13397 ния генерирующих мощностей„ потребителеИ активной мощности, деления энергосистем. Способ может быть использован на линиях электропередачи со знакопеременным направлением передачи активной мощности.При исчезновении дефицита активной мощности в энергосистемах условия (2), (3) и (4) не выполняются, компаратор 4, пороговые блоки 6 и 7 и логический элемент И 8 возвращаются в исходное состояние, через заданное время устанавливается сигнал логического "0" на выходе блока 10 памяти, приводя в исходное состояние

D-триггер 9 ° Устройство в целом приходит в исходное состояние.

На фиг. 3 представлен пример использования предлагаемого способа путем одновременного применения двух устройств, установленных на противоположных концах магистральной линии электропередачи. При возникновении дефицита активной мощности, например, в энергосистеме с эквивалентной ЭДС

Е, функционирование устройства 15, реализующего предлагаемый способ, соответствует случаю опережения вектором U вектора U<, a функционирование устройства 16 происходит при опережающем характере напряжения U<. На выходе 13 устройства 15 возникает сигнал, воздействующий на потребители 18

35 мощности, выключатель 17 мощности и генерирующие мощности второй энергосистемы. В случае отказа выключателя 17 мощности воздействие, произведенное на энергосистему сигналом с выхода 13 устройства 15,может оказаться недостаточным. Аналогичная ситуация может возникнуть и при отказе самого устройства. В этом случае при дальнейшем росте угла между моделируемыми напря45 жениями появляется сигнал на выходе 14 устройства 16 и производит дополнительное воздействие на энергосистему (воздействие можно считать резервным) . При этом осуществляется резер1 вирование в случае отказа выключателей мощности или отказа самого устройства. Следовательно, устройства, реализующие предлагаемый способ осуществляют взаимное резервиро

55 в ание.

45 6

Фо рмула изоб рет ения

Способ аварийного управления перетоками мощностей в энергосистеме, согласно которому моделируют векторы напряжений U u U двух точек электропередачи, измеряют модуль угла между моделируемыми векторами напряжений, определяют скорость изменения угла между моделируемыми векторами напряжений, сравнивают ее с уставкой, выявляют дефицитную и избыточную части энергосистемы и в случае превышения скорости изменения угла уставки отключают генераторы в избыточной части и нагрузки в дефицитной части энергосистемы и производят деление энергосистемы, о т л и ч а ю щ и й— с я. тем, что, с целью повышения селективности, избыточную и дефицитную части энергосистемы выявляют в результате того, что фиксируют знак угла между моделируемыми напряжениями, принимая угол положительным при опережающем характере напряжения U

Ф по сравнению с напряжением Б, фиксируют факт и момент попадания угла между моделируемыми напряжениями с учетом его знака в первый заданный интервал, ограниченный углами ср, и

Ц, +, фиксируют факт и момент попадания модуля угла между моделируемыми напряжениями во второй заданный интервал, ограниченный углами ср и — Ц, и в зависимости от зафиксированной послецовательности попадания угла между моделируемыми напряжениями в.первый и второй интервалы выявляют дефицитную и избыточную части энергосистемы, причем часть энергосистемы, которой соответствует моде.лируемое напряжение U считают избыточной при первоочередном попадании угла между моделируемыми напряжениями в первый заданный интервал и дефицитной при первоочередном попадании уг- ла между моделируемыми напряжениями во второй зацанный интервал, причем первый и второй заданные интервалы выбирают вне зоны существования максимально допустимых углов между моделируемыми напряжениями рабочего режима энергосистемы, частично совпадающими и удовлетворяющими условиям

Ч Яг1

g, + g 2 i —. ц

1339745

Чужие. г

Составитель К.Фотина

Редактор 0.1прковецкая Техред В.Кадар Корректор А. Обручар

Заказ 4236/48 Тираж б17 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4